【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铅蓄电池生产，特别涉及一种使用合金铅制备红丹的方法。
技术介绍
1、红丹，化学分子式pb3o4，是制造铅酸蓄电池的重要原料，被广泛的应用在阀控铅酸蓄电池、牵引电池、固定型电池、电动车铅酸蓄电池和潜艇电池的正极活性物质中。在蓄电池正极板生产过程中，常用作添加剂，添加量为铅粉重量的5％～20％，其主要的作用是提高化成的效率，减少化成用电量，特别是对电池的化成(内化成)工艺。除了添加红丹外，三氧化二锑、硫酸亚锡也是正极非常关键的添加剂材料，在和膏阶段，按照铅粉的重量，按相应比例添加，然后进行搅拌，使其达到均匀添加的效果。
2、红丹的加工方式较为成熟，目前基本采用电解铅来制备红丹，其中一种典型的生产方式是：电解铅在熔铅炉里加热熔化，变成液态，铅液在密闭管道中流入制粉炉，然后采用巴顿粉的生产方式进行初级氧化，初级氧化后的粉体再经过破碎和筛选，得到无规则氧化铅粉体，粉体由绞龙输送到造粒机进行造粒，筛选后得到粒径尺寸基本接近的球形颗粒，直径约为1.0～2.0mm，最后流入多级氧化炉进行加热氧化，冷却检测合格后，再进行破碎和包装，得到生产用的红丹。目前制备红丹多数采用的是电解铅，铅含量达到99.994％，红丹企业为了提高生产效率，所以铅锅的温度会升高至500℃以上，达到530℃，流动性会增加，同时氧化效率也会提高，采用电解铅，经过制粉炉，会制备成为粉体，超过488℃以上，该温度下，粉体的主要物相为β-pbo，但是电解铅制备的β-pbo，在加入水以后，90％含量会转变成为α-pbo，这个很关键，只有转变成为α-pbo，才
3、电池循环回收体系中，废旧电池经过回收冶炼以后，锡和锑等元素，因为有价值，需要提取出来，而电池制造端，因为对电池性能会产生关键的影响，锡和锑元素，又需要以某种化合物的形式添加至电池中。从回收端来看，内部的金属元素可以被回收，但是需要通过复杂的除杂工艺和提纯技术，回收成本增加。而在电池生产过程中，三氧化二锑和硫酸亚锡受到金属价格波动的影响，特别是锡元素，导致电池制造成本偏高。无论从回收端的提取还是制造端的添加，都会导致电池生成成本增加。
4、比如，公开号为cn102306856a的专利申请公开了一种废旧铅蓄电池的回收利用方法：废旧铅蓄电池经切割、破碎分选，分出废电解液、塑料、铅钉铅块和铅膏；废电解液经沉淀过滤制得浓硫酸；铅钉铅块低温熔化再根据需要向熔液中补加锑、锡以及硒制得铅基合金；铅膏直接在低温下制备黄丹或红丹。
5、采用精铅或者合金铅制造红丹，突出的问题是，无法完成造粒。如果采用粉体氧化，会造成粉体在多级氧化炉堵塞，后续氧化工序无法继续进行。
技术实现思路
1、基于现有技术中的不足，申请人从整个铅回收产业链出发，如果将生产红丹用的电解铅改为富含一定量的铅锡锑合金铅，通过合金铅生产红丹，关键的添加剂元素以氧化物的形式存在于红丹中，在和膏阶段，添加红丹后，不需要再添加含锡和含锑的化合物，就可以实现从整个产业链方向来降低电池的生产制造成本。因此，本专利技术提出了一种使用合金铅制备红丹的方法，从而实现从产业链方向降低电池的生产制造成本。
2、本专利技术的技术方案具体如下：
3、本专利技术提供了一种使用合金铅制备红丹的方法，所述合金铅来自于铅蓄电池回收所得，所述红丹用于作为铅蓄电池中正极板的添加剂，所述方法包括以下步骤：
4、(1)在铅蓄电池回收过程中，铅回收冶炼阶段，不去除锡和锑，通过除杂和提纯工艺制备得到铅锡锑三元合金，其中锡元素含量为0.5％～6.5％，锑元素含量为1.0％～2.0％；
5、(2)将步骤(1)所得铅锡锑三元合金熔化成液态，熔化温度为440℃～460℃；
6、(3)对步骤(2)所得液态的铅锡锑三元合金进行制粉获得粉体，制粉过程中控制温度在440℃～480℃；
7、(4)将步骤(3)所得粉体进行造粒获得颗粒；
8、(5)将步骤(4)所得颗粒进行加热氧化获得所述红丹。
9、具体的，步骤(1)中，所述铅锡锑三元合金中铅、锡、锑的比例按照制备铅蓄电池中正极板时的配方进行调控；或者，所述铅锡锑三元合金中铅、锡、锑的比例不进行控制，而在制备铅蓄电池中正极板时，所述红丹只作为配方量的部分进行添加。
10、本专利技术具体实施例中铅锡锑三元合金中铅、锑、锡的比例97.4：1.9：0.7。但不限于此。
11、优选的，步骤(2)中，熔化温度为440℃。
12、优选的，步骤(3)中，制粉过程中控制温度在440℃～460℃。
13、经过制粉炉后，粉体的主要物相为β-pbo(采用的原料为电解铅时也是相同的物相)，但是这种粉体加入水以后，物相转变率极低，只有10％左右的粉体转变成为α-pbo，大部分仍然是β-pbo，使用这种粉体造粒比较松散。如果制粉炉里面让它不会转变成β-pbo，大部分为α-pbo的话，就能够正常完成造粒。结果发现，将制粉温度控制在440℃～480℃范围内，粉体的主要物相为α-pbo，就能够正常完成造粒。
14、具体的，步骤(3)中，制粉使用制粉炉，制粉炉在液态的铅锡锑三元合金流入前先进行预热，预热温度设定为450℃，制粉阶段不需要对制粉炉进行加热，并控制制粉过程中制粉炉内温度在制粉温度范围内。
15、在制粉过程中通过控制通入空气的速度来控制制粉炉的温度；当通过控制通入空气的速度无法控制制粉炉的温度时，减少液态的铅锡锑三元合金流入制粉炉的速度。
16、优选的，步骤(4)中，造粒所得颗粒的粒径为1-2mm。
17、优选的，步骤(4)中，造粒时向粉体中加水，控制加水质量为粉体质量的4％～6％；水的ph值控制在7～8。
18、生产粉体的主要物相为α-pbo，造粒时，如果采用ph在6-7纯水，强度是不理想的，造出来的粒子，没有强度，大小也相对不均匀，如果没有强度，后面在倒置式的加热炉里面，如果破了，就变成粉体，把炉子给堵住了，不能往下下粉。在这里专利技术人采用弱碱水的思路，发现使用弱碱水后，造成的粒子强度就提高了，而且粒子大小也均一。
19、具体的，步骤(5)中，加热氧化时使用多段式氧化炉，多段式氧化炉从上到下分为第一温区、第二温区、第三温区和第四温区，颗粒依次从第一温区、第二温区、第三温区和第四温区经过，并同步通入空气，
20、其中，第一温区、第二温区、第三温区和第四温区的温度分别为：105℃～120℃、200℃～300℃、480℃～500℃和400℃～460℃。以上均为温度公差，控制温度，在该范围内设定了上限温度和下限温度。
21、步骤(5)中，经多段式氧化炉氧化后的产物冷却，然后进行粉碎、过筛，获得所述红丹。
22、本专利技术的有益效果：
23、本专利技术通过使用富含一定量的铅锡锑合金铅为原料，通过合金铅生产红丹，在生产时严格控制合金熔化温度与制粉温度，减少关键的添加剂元素的烧损，同时保证得到a-pbo的物相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种使用合金铅制备红丹的方法，所述合金铅来自于铅蓄电池回收所得，所述红丹用于作为铅蓄电池中正极板的添加剂，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铅锡锑三元合金中铅、锡、锑的比例按照制备铅蓄电池中正极板时的配方进行调控；或者，所述铅锡锑三元合金中铅、锡、锑的比例不进行控制，而在制备铅蓄电池中正极板时，所述红丹只作为配方量的部分进行添加。
3.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(2)中，熔化温度为440℃。
4.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(3)中，制粉过程中控制温度在440℃～460℃。
5.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(3)中，制粉使用制粉炉，制粉炉在液态的铅锡锑三元合金流入前先进行预热，预热温度设定为450℃，制粉阶段不需要对制粉炉进行加热，并控制制粉过程中制粉炉内温度在制粉温度范围内。
6.根据权利要求5所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，制粉
7.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(4)中，造粒所得颗粒的粒径为1-2mm。
8.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(4)中，造粒时向粉体中加水，控制加水质量为粉体质量的4％～6％；
9.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(5)中，加热氧化时使用多段式氧化炉，多段式氧化炉从上到下分为第一温区、第二温区、第三温区和第四温区，颗粒依次从第一温区、第二温区、第三温区和第四温区经过，并同步通入空气，
10.根据权利要求9所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(5)中，经多段式氧化炉氧化后的产物冷却，然后进行粉碎、过筛，获得所述红丹。
...【技术特征摘要】
1.一种使用合金铅制备红丹的方法，所述合金铅来自于铅蓄电池回收所得，所述红丹用于作为铅蓄电池中正极板的添加剂，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铅锡锑三元合金中铅、锡、锑的比例按照制备铅蓄电池中正极板时的配方进行调控；或者，所述铅锡锑三元合金中铅、锡、锑的比例不进行控制，而在制备铅蓄电池中正极板时，所述红丹只作为配方量的部分进行添加。
3.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(2)中，熔化温度为440℃。
4.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(3)中，制粉过程中控制温度在440℃～460℃。
5.根据权利要求1所述使用合金铅制备红丹的方法，其特征在于，步骤(3)中，制粉使用制粉炉，制粉炉在液态的铅锡锑三元合金流入前先进行预热，预热温度设定为450℃，制粉阶段不需要对制粉炉进行加热，并控制制粉过程中制粉炉内温度在制...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉，卢晓华，孔鹤鹏，黄嘉林，施璐，占美青，沈菲，郭志刚，
申请(专利权)人：天能电池集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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